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Diese
Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeug-Bremsfluiddruck-Steuer/Regel-Vorrichtung, welche
automatische Brems-Funktionen wie Antriebs-Steuerung/Regelung und
Fahrzeug-Stabilität-Steuerung/Regelung
ausführen
kann.
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Aus ökonomischen
Gründen
sind die populärsten
Kraftfahrzeug-Antiblockier-Brems-Steuer/Regel-Vorrichtungen
diejenigen, welche als der Umlauf-Typ bekannt sind, welcher eine
Rad-Bremsfluiddruck-Steuer/Regel-Ventil-Einheit
aufweist, welche enthält:
ein Auslass-Ventil, welches in einer sich von einem Haupt-Zylinder
zu jeder Rad-Bremse erstreckenden Haupt-Fluid-Leitung bereitgestellt ist, ein Fluid-Reservoir
zum zeitweisen Speichern von Brems-Fluid, welches durch das Auslass-Ventil
ausgelassen wird, und eine Leistungs-Pumpe zum Saugen von Fluid
in ein Reservoir und zu seinem Zurückführen in die Haupt-Fluid-Leitung.
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Verschiedene
Brems-Systeme sind vorgeschlagen worden, welche Versionen des Umlauf-Typs
sind, und automatisches Bremsen, wie Antriebs-Steuerung/Regelung
und Fahrzeug-Stabilität-Steuerung/Regelung
ausführen
können.
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Eines
von diesen ist in der Japanischen Patent-Veröffentlichung
Nr. 01 074153 genannt, welches enthält: eine Haupt-Leitung, eine
Fluid-Zuführ-Leitung
und ein AN-AUS-Ventil,
welches dazu geeignet ist, die Fluid-Zuführ-Leitung nur während Antriebs-Steuerung/Regelung
mit der Haupt-Leitung zu verbinden, und wobei eine Pumpe in der
Fluid-Zuführ-Leitung
bereitgestellt ist, um während
Antriebs-Steuerung/Regelung Brems-Fluid zu der Rad-Bremse zuzuführen. Das
AN-AUS-Ventil öffnet nur
während
Antriebs-Steuerung/Regelung und wird ansonsten geschlossen gehalten.
Während
das AN-AUS-Ventil geschlossen ist, befindet sich kein überschüssiges Fluid
in der Fluid-Zuführ-Leitung. Wenn
daher die Antriebs-Steuerung/Regelung
beginnt, muss Brems-Fluid von der Pumpe aus dem Haupt-Zylinder-Reservoir
durch den Haupt-Zylinder, Brems-Rohrleitung
und das An-Aus-Ventil gesaugt werden. Daher machte es ein hoher
Saug-Widerstand unmöglich,
bei Beginn der Antriebs-Steuerung/Regelung Brems-Fluid schnell an
die Rad-Bremse zu
applizieren.
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Zum
Lösen dieser
Probleme ist eine verbesserte Bremsfluiddruck-Steuer/Regel-Vorrichtung
in der Japanischen Patent-Veröffentlichung
5-116607 offenbart.
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Diese
Einheit ist im Wesentlichen eine Antiblockier-Brems-Steuer/Regel-Vorrichtung
vom Umlauf-Typ, zu welcher die folgenden Elemente zugefügt sind:
eine Fluid-Zuführ-Leitung,
welche von der Haupt-Fluid-Leitung an ihrem Punkt zwischen dem Haupt-Zylinder
und einem Fluid-Rückkehr-Punkt
abzweigt, bei welchem die Leitung vom Pumpen-Auslass einmündet, einem
am Ende der Fluid-Zuführ-Leitung
bereitgestelltes Ausgelassenes-Fluid-Reservoir,
einem An-Aus-Ventil zum Kontrollieren von Fluid-Fluss von der Fluid-Zuführ-Leitung
zu dem Ausgelassenes-Fluid-Reservoir
während
der/einer Antriebs-Steuerung/Regelung, einem Fluid-Zwischen-Reservoir,
welches in der Fluid-Leitung zum Zuführen von Fluid während der/einer
Antriebs-Steuerung/Regelung
bereitgestellt ist.
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Die
Anmelderin der vorliegenden Erfindung hat in der nichtgeprüften Japanischen
Patent-Veröffentlichung
8-108838 ein System vorgeschlagen, welches ein ähnliches Zwischen-Reservoir
aufweist. In beiden Systemen kann während einer automatischen Brems-Steuerung/Regelung
Fluid gleichmäßiger von
dem Zwischen-Reservoir
zu dem Pumpen-Einlass zugeführt
werden, als bei einem System ohne ein Zwischen-Reservoir. Da aber
diese Reservoire beide nicht-aktive sind, und daher Fluid unter dem
Atmosphären-Druck
angesaugt wird, ist es schwierig, dem Pumpen-Einlass Fluid in der
Weise gleichmäßig zuzuführen, dass
der Brems-Druck mit der für
Fahrzeug-Stabilitäts-Steuerung/Regelung
insbesondere bei niedriger Umgebungs-Temperatur und hoher Viskosität notwendigen
ausreichender Schnelligkeit erhöht
werden kann.
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Die
Japanische Patent-Veröffentlichung 4-231241
schlägt
die Verwendung eines Leistungs-getriebenen aktiven Druck-Akkumulators anstelle
des oben beschriebenen (passiven) Fluid-Reservoirs vor.
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Obwohl
ein solcher aktiver Akkumulator die Ansprech-Empfindlichkeit und die Fluid-Zuführbarkeit
wesentlich verbessert, ist ein solches System natürlich sehr
teuer, weil der Akkumulator einen Aktuator und eine Aktuator-Schaltung
benötigt.
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Die
ungeprüfte
Japanische Patent-Anmeldung 11-59377 schlägt ein System vor, welches
eine Vorrichtung zum Speichern von Fluid bei einem Über-Atmosphären-Druck
aufweist. Dieses System benötigt
einen Dicht-Mechanismus zum Aufrechterhalten des Über-Atmosphären-Druck.
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Ein
Problem mit diesem System ist, dass eine Fehlfunktion des Dicht-Mechanismus
zu einem Lecken von Fluid führt.
Dies erhöht
wesentlich den Brems-Pedal-Hub.
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Ferner
ist es praktisch unmöglich,
ein Leck von unter einem Über-Atmosphären-Druck
gespeichertem Brems-Fluid vollständig
zu vermeiden. Daher tendiert Fluid dazu, allmählich verloren zu gehen. Eine
Lösung
dieses Problems ist das Bereitstellen von (einer) Vorrichtung(en)
zum Rückgewinnen
von Fluid während
des Bremsens. Aber wenn diese Vorrichtungen) aktiviert wird/werden,
erhöht
sich der Brems-Pedal-Hub.
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Ein
Ziel der Erfindung ist, eine Bremsfluiddruck-Steuer/Regel-Einheit bereitzustellen,
welche verbesserte Zuverlässigkeit
und ein verbessertes Pedal-Gefühl
aufweist.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Bremsfluiddruck-Steuer/Regel-Vorrichtung
zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug-Bremssystem bereitgestellt,
welches einen Haupt-Zylinder, eine Rad-Bremse und eine den Haupt-Zylinder
mit der Rad-Bremse verbindende Haupt-Fluid-Leitung enthält, wobei
die Vorrichtung eine automatische Brems-Funktion aufweist und umfasst:
eine
Leistungs-Pumpe mit einer mit der Haupt-Fluid-Leitung an einem ersten
Punkt durch eine erste Fluid-Leitung verbundenen Einlass-Öffnung,
und einer mit der Haupt-Fluid-Leitung an einem zweiten Punkt zwischen
dem ersten Punkt und der Radbremse durch eine zweite Fluid-Leitung
verbundene Abfluss-Öffnung;
ein
Fluid-Reservoir, umfassend: ein Gehäuse, einen verschiebbar in
dem Gehäuse
angebrachten Schieber zum Flüssigkeits-dichten
Unterteilen des Inneren des Gehäuses
in eine erste Kammer und eine zweite Kammer, wobei die zweite Kammer
mit dem Haupt-Zylinder in Verbindung steht; und ein Vorspann-Element,
welches den Schieber zur ersten Kammer hin vorspannt;
ein in
der Haupt-Fluid-Leitung zwischen dem ersten Punkt und dem zweiten
Punkt angeordnetes An-Aus-Ventil;
ein Wechsel-Ventil, welches
zwischen einer ersten Position, in welcher die Einlass-Öffnung und
die Abfluss-Öffnung
der Pumpe mit der ersten Kammer des Reservoirs (5) beziehungsweise
der Haupt-Fluid-Leitung verbunden sind, und einer zweiten Position,
in welcher die Einlass-Öffnung
und die Abfluss- Öffnung der
Pumpe mit der zweiten Kammer beziehungsweise der ersten Kammer des
Reservoires verbunden sind; und
eine Steuer/Regel-Einheit zum
Schließen
des An-Aus-Ventils und zum Bewegen des Wechsel-Ventils zu der ersten
Position während
eines Automatisch-Bremsen-Modus, um der Pumpe Bremsfluid zuzuführen, und
ansonsten zum Öffnen
des An-Aus-Ventils und zum Bewegen des Wechsel-Ventils zu der zweiten
Position.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Bremsfluiddruck-Steuer/Regel-Vorrichtung
zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug-Bremssystem bereitgestellt,
welches einen Haupt-Zylinder, eine Rad-Bremse und eine den Haupt-Zylinder mit der
Rad-Bremse verbindende Haupt-Fluid-Leitung enthält, wobei die Vorrichtung eine
automatische Brems-Funktion
aufweist und umfasst:
eine von der Haupt-Fluid-Leitung an einem
ersten Punkt abzweigende, und an einem zweiten Punkt in die Haupt-Fluid-Leitung einmündende Fluid-Versorgungs-Leitung;
eine
in der Fluid-Versorgungs-Leitung angeordnete Leistungs-Pumpe mit einer Einlass-
und einer Auslass-Öffnung,
welche derart angeordnet sind, dass Fluid zu dem zweiten Punkt hin
abgelassen wird;
ein in der Haupt-Fluid-Leitung zwischen dem
zweiten Punkt und dem Haupt-Zylinder angeordnetes erstes An-Aus-Ventil;
wobei
das erste An-Aus-Ventil zum Zuführen
von Bremsfluid von der Pumpe zu der Rad-Bremse während des Automatisch-Bremsen-Modus geschlossen ist;
ein
in der Fluid-Versorgungs-Leitung zwischen dem ersten Punkt und der
Pumpe angeordnetes Fluid-Reservoir, zum Zuführen von Bremsfluid zu der
Pumpe, wobei das Fluid-Reservoir umfasst:
ein Gehäuse, einen
in dem Gehäuse
verschiebbar angeordneten Schieber zum Flüssigkeits-dichten Unterteilen
des Inneren des Gehäuses
in eine mit der Einlass-Öffnung
der Pumpe verbundene erste Kammer und eine mit dem Haupt-Zylinder
in Verbindung stehende zweite Kammer, wobei der Schieber mit einem
Durchgang versehen ist, durch welchen die erste Kammer und die zweite
Kammer miteinander in Verbindung stehen, ein Vorspannelement, welches den
Schieber zur ersten Kammer hin vorspannt, und ein Ventil zum Öffnen des
Durchganges, wenn der Schieber sich um einen vorbestimmten Abstand
auf die zweite Kammer zu bewegt hat, und welches ansonsten den Durchgang
schließt;
ein
in der Fluid-Versorgungs-Leitung zwischen dem Fluid-Reservoir und der
Einlass-Öffnung
der Pumpe angeordnetes zweites An-Aus-Ventil;
eine von der
Haupt-Fluid-Leitung an einem dritten Punkt zwischen dem ersten Punkt
und dem ersten An-Aus-Ventil abzweigende, und an einem Punkt zwischen
dem Fluid-Reservoir und dem zweiten An-Aus-Ventil in die Fluid-Versorgungs-Leitung
einmündende Überbrückungsleitung,
wobei die Überbrückungsleitung
mit einem Rückschlag-Ventil
versehen ist, um einen Fluid-Fluss von der Haupt-Fluid-Leitung zur
ersten Kammer des Fluid-Reservoirs zu erlauben, und um einen Fluid-Fluss von der Fluid-Versorgungs-Leitung
zur Haupt-Fluid-Leitung
zu verhindern;
ein in der Haupt-Fluid-Leitung zwischen dem
ersten Punkt und dem dritten Punkt angeordnetes Druck-gesteuertes
Ventil, um zu jeder Zeit einen Fluid-Fluss von dem Haupt-Zylinder
zur Rad-Bremse zu erlauben,
und um einen Fluid-Fluss zum Haupt-Zylinder zu begrenzen, während der
Druck im Haupt-Zylinder höher
ist als ein vorbestimmtes Niveau; und
eine Steuer-/Regel-Einheit
zum Öffnen
des zweiten An-Aus-Ventils
und Schließen
des ersten An-Aus-Ventils während
des Automatisch-Bremsen-Modus, um die erste Kammer mit der Einlass-Öffnung der
Pumpe zu verbinden, und ansonsten zum Schließen des zweiten An-Aus-Ventils
und zum Öffnen
des ersten An-Aus-Ventils, um die Abfluss-Öffnung der Pumpe mit der Rad-Bremse zu verbinden.
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Bevorzugter
Weise ist das Druck-gesteuerten Ventil ein Proportional-Druckreduktions-Ventil
mit einer Auslass-Öffnung
und einer Einlass-Öffnung und
zum Übertragen
von an die Einlass-Öffnung
angelegtem Fluid-Druck auf die Auslass-Öffnung nach Reduktion des Druckes
mit einem vorbestimmten Verhältnis
geeignet, wobei die Auslass-Öffnung
und die Einlass-Öffnung
mit dem Haupt-Zylinder beziehungsweise der dritten Öffnung verbunden
sind.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun rein exemplarisch mit Bezug
auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, und wie in diesen
gezeigt, wobei:
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1 und 2 Kreislauf-Diagramme
einer Bremsfluiddruck-Steuer/Regel-Vorrichtung
einer ersten beziehungsweise zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung sind,
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3 ein
Graph ist, welcher die Beziehung zwischen dem Haupt-Zylinder-Druck
und dem Rad-Brems-Druck in einer zweiten Ausführungsform zeigt,
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4 ein
Kreislauf-Diagramm einer dritten Ausführungsform gemäß der vorliegenden
Erfindung ist, und
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5 ein
Graph ähnlich
zu 3 ist, aber für
den Haupt-Zylinder-Druck
und den Rad-Brems-Druck der dritten Ausführungsform.
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1 zeigt
eine in einem einem Kraftfahrzeug-Bremssystem verwendete Bremsfluiddruck-Steuer/Regel-Vorrichtung
einer ersten Ausführungsform,
welche einen Haupt-Zylinder 1 und eine Haupt-Fluid-Leitung 2 aufweist,
welche den Haupt-Zylinder mit jeder von vier Rad-Bremsen 10 verbindet
(nur eine gezeigt). Die Bremsfluiddruck-Steuer/Regel-Vorrichtung
enthält
eine elektrische Pumpe 3, ein Fluid-Reservoir 5 und
ein in der Haupt-Fluid-Leitung 2, in ihrem Teil zwischen
dem Haupt-Zylinder 1 und
einem Punkt, bei welchem eine von der Auslass-Öffnung
der Pumpe 3 herkommende Leitung einmündet, angeordnetes, normalerweise
offenes elektromagnetisches AN-AUS-Ventil 4.
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Das
Reservoir 5 hat einen Kolben 6, welcher in seinem
Gehäuse
gleitbar befestigt ist, und das Gehäuse-Innere in eine erste Kammer 8 und
eine zweite Kammer 9 teilt. Die zweite Kammer ist immer
in Verbindung mit dem Haupt-Zylinder 1. In der zweiten Kammer 9 ist
eine Feder 7 befestigt, um den Kolben 6 mit einer
konstanten Kraft auf die erste Kammer 8 zu vorzuspannen.
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Das
Reservoir 5, die Pumpe 3 und die Haupt-Fluid-Leitung 2 werden
mittels eines elektrischen Wechsel-Ventils 11 wahlweise
miteinander verbunden und voneinander getrennt. Wenn sich insbesondere
das Ventil 11 in der in 1 gezeigten
Position befindet, sind die Einlass-Öffnung und die Auslass-Öffnung der Pumpe 3 mit
der ersten und zweiten Kammer 8 beziehungsweise 9 verbunden.
Wenn das Ventil 11 sich in der anderen Position befindet,
sind die Auslass-Öffnung
und die Einlass-Öffnung
der Pumpe 3 mit der Haupt-Fluid-Leitung 2 beziehungsweise
der ersten Kammer 8 verbunden. In der letztgenannten Position
ist die Verbindung zu der zweiten Kammer 9 unterbrochen.
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Obwohl
nicht gezeigt, weist die Pumpe 3 eingebaute Rückschlag-Ventile zum Kontrollieren
eines Rückwärts-Fluid-Flusses
an der Einlass-Öffnung
beziehungsweise der Auslass-Öffnung
auf.
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Anstelle
des gezeigten einzelnen 5-Öffnungen-Ventils 11 können ein
3-Öffnungen-Ventil
und ein 2-Öffnungen-Ventil
kombiniert werden, um die 2-Positionen-5-Öffnungen-Funktion auszuführen. Ein
Positions-Sensor 36 wird bereitgestellt, um die Position des
Kolbens 6 zu detektieren. Es kann sich um einen magnetischen
Anschluss-Schalter zum Detektieren des von einem an den Kolben 6 angefügten Magneten
erzeugten Magnetfeldes handeln, oder um einen bekannten Nicht-Kontakt-Typ-Positions-Sensor.
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Der
Betrieb der Vorrichtung von 1 wird unten
beschrieben. Wenn in 1 die erste Kammer 8 des
Fluid-Reservoirs 5 mit
Bremsflüssigkeit
gefüllt ist,
ist der Kolben 6 durch die Feder 7 vorgespannt, so
dass der Fluid-Druck in der ersten Kammer 8 um einen Betrag,
welcher der Kraft der Feder 7 entspricht, höher gehalten
wird als der Fluid-Druck in der zweiten Kammer 9, das heißt den Druck
des Haupt-Zylinders, unabhängig
davon, ob das Bremspedal getreten ist oder nicht.
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Wenn
in dem Zustand gemäß 1 aufgrund
eines leichten Fluid-Lecks in der ersten Kammer 8 in die
zweite Kammer 9 durch den Zwischenraum rings des Kolbens 6 der
Fluid-Druck in der ersten Kammer 8 fällt, und die Feder 7 gedehnt
wird, detektiert der Sensor 36 diese Tatsache mittels der
Position des Kolbens 6, und eine Steuer-/Regel-Einheit (nicht
gezeigt) aktiviert die Pumpe 3, um solange Fluid in die
erste Kammer 8 zuzuführen,
bis die Feder 7 zu dem vorbestimmten Ausmaß komprimiert
ist.
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Wenn
das Brems-Pedal in diesem Zustand gedrückt wird, wird sich der Kolben 6 niemals
bewegen, weil der Anstieg im Haupt- Zylinder und Druck gleichermaßen auf
die erste und zweite Kammer appliziert wird, und weil in der ersten
Kammer 8, welche vollständig
abgedichtet ist, keine Luft anwesend ist. Daher bleibt der Pedal-Hub
stabil.
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Zum
automatischen Bremsen wird das AN-AUS-Ventil 4 geschlossen,
und das Wechsel-Ventil 11 wird umgelegt, und die Pumpe 3 wird
aktiviert. Sobald das Ventil 11 umgelegt ist, drückt die Feder 7 den
Kolben 6 auf die erste Kammer 8 zu, um zwangsweise
und gleichzeitig Fluid aus der ersten Kammer 8 in die Einlass-Öffnung der
Pumpe 3 zu schieben. Selbst wenn der Haupt-Zylinder 1 normalerweise
während
automatischer Brems-Steuerung/Regelung
nicht mit Druck beaufschlagt ist, kann daher Fluid von dem Haupt-Zylinder-Reservoir 12 schnell
in die zweite Kammer 9 gezogen werden. Ferner kann Fluid
in der ersten Kammer 8 selbst dann schnell der Einlass-Öffnung der
Pumpe 3 zugeführt
werden, wenn die Fluid-Temperatur niedrig ist und daher die Fluid-Viskosität hoch ist.
Daher kann die Pumpe 3 leicht Fluid in die Haupt-Fluid-Leitung entladen,
so dass der Brems-Fluid-Druck schnell ansteigen wird. Da ferner
Fluid schnell in die zweite Kammer 9 gezogen wird, wenn
das Brems-Pedal anschließend
gedrückt
wird, wird der Kolben 6 sich nie bewegen, so dass sich
der Pedal-Hub nicht erhöhen wird.
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2 zeigt
eine zweite Ausführungsform. Elemente 1–4, 6–10 und 12 sind
nicht beschrieben, weil sie exakt die gleichen sind wie die entsprechenden
Elemente in der ersten Ausfführungsform
von 1. Das Fluid-Reservoir 5' dieser Ausführungsform unterscheidet sich
leicht von dem Reservoir 5 in 1.
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Die
Vorrichtung von 2 weist eine Überbrückungsleitung 13 auf,
welche von der Haupt-Fluid-Leitung 2 zu der ersten Kammer 8 des
Reservoirs 5' abzweigt.
Ein Rückschlag-Ventil 14,
welches nur einen Fluid-Fluss von der Haupt-Fluid-Leitung 2 zu der
ersten Kammer 8 weiterreicht, ist in der Überbrückungsleitung 13 bereitgestellt.
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Ein
Druck-gesteuertes Ventil 15 ist in der Haupt-Fluid-Leitung 2 zwischen
dem Punkt, bei welchem die Leitung 13 abzweigt und dem
Punkt, bei welchem die Leitung abzweigt, welche zu dem Reservoir 5' führt, bereitgestellt.
Das Ventil 15 umfasst einen in einer ersten Kammer eines
Gehäuses
des Ventils aufgenommenen, und durch eine schwache Feder auf einen
Ventilsitz 19 zu vorgespannten Ventil-Ball 18,
und einen Kolben 17, welcher in einer zweiten Kammer des
Gehäuses
verschiebbar befestigt ist, und mittels einer Feder 16 auf
den Ventil-Sitz 18 zu vorgespannt ist, um, wie dargestellt,
den Ball 18 außer
Kontakt mit dem Sitz 19 zu halten.
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Während daher
der Haupt-Zylinder-Druck unterhalb eines vorbestimmten Niveaus liegt,
erlaubt das Ventil 15 einen Fluid-Fluss in beiden Richtungen. Die
Kraft der Feder 16 wird derart bestimmt, dass der Kolben 17 in 2 solange
nach links gegen die Kraft der Feder 16 bewegt wird, bis
sich der Ball 18 auf dem Ventilsitz 19 abstützt, wenn
der Haupt-Zylinder-Druck
auf ein vorbestimmtes Niveau steigt. Nun erlaubt das Ventil 15 nur
einen Fluid-Fluss von dem Haupt-Zylinder 1 zu
dem AN-AUS-Ventil 4.
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Ein
normalerweise geschlossenes elektromagnetisches AN-AUS-Ventil 20 ist
in der Leitung bereitgestellt, welche die erste Kammer 8 des
Reservoirs 5' mit
dem Einlass-Öffnung
der Pumpe 3 verbindet. In dem automatischen Brems-Modus
wird es geöffnet,
um die erste Kammer 8 mit der Pumpe 3 zu verbinden.
In dem nicht-automatischen Brems-Modus ist es geschlossen, um das
Brems-Fluid in der ersten Kammer 8 zu sammeln. Daher übt das Ventil 20 einen
Teil der Funktionen des Wechsel-Ventils 11 in der in 1 gezeigten
ersten Ausführungsform aus.
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Das
Reservoir 5' hat
ein Ventil 21, welches von dem Kolben 6 betätigt wird,
und umfasst: einen innerhalb des Kolbens 6 ausgebildeten
Ventil-Sitz 22, einen in dem Kolben 6 befestigten
Ball 23, eine Feder 24, welche den Ball 23 zu
dem Ventilsitz 22 hin vorspannt, und eine in der zweiten
Kammer 9 bereitgestellte Schiebe-Stange 25. Wenn
die erste Kammer 8 vollständig gefüllt ist/wird, so dass der Kolben 6 nach oben
bewegt wird, wird der Ball 23 von der Schiebe-Stange 25 gedrückt, und
trennt sich von dem Sitz 22, um das Ventil 21 zu öffnen.
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Der
Betrieb der Vorrichtung gemäß 2 wird
unten beschrieben.
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Wenn
das Brems-Pedal gedrückt
wird, und der Haupt-Zylinder-Druck
das oben genannte vorbestimmte Niveau überstiegen hat, bewegt sich
der Kolben 17 des Ventils 15 unter dem Haupt-Zylinder-Druck nach
links. Da aber die Kraft der Feder, welche den Ball 18 vorspannt,
schwach ist, wird der Ball unter dem Haupt-Zylinder-Druck von dem
Sitz 19 abgetrennt. Daher kann Brems-Fluid von dem Haupt-Zylinder 1 durch
das Ventil 15 zu der Rad-Bremse 10 fließen.
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Wenn
das Brems-Pedal freigegeben wird, fällt der Haupt-Zylinder-Druck, so
dass der Druck in der Leitung zwischen dem Ventil 15 und
der Rad-Bremse 10 den Haupt-Zylinder-Druck übersteigt.
Daher tendiert das Brems-Fluid an der Brems-Seite dazu, zu dem Haupt-Zylinder 1 zurückzukehren.
Da aber zu dieser Zeit der Ball 18 auf dem Ventilsitz sitzt,
wird das Ventil 15 geschlossen gehalten. Daher kann das
Brems-Fluid nicht durch das Ventil 15 zu dem Haupt-Zylinder 1 zurück fließen.
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Wenn
der Haupt-Zylinder-Druck weiter fällt, und der Fluid-Druck in der ersten
Kammer 8 größer wird
als die vereinigte Kraft der Feder 7 und des Fluid-Druckes
in der zweiten Kammer 9, wird der Kolben 6 in 2 nach
oben gedrückt,
während
er durch die Überbrückungsleitung 13 Fluid
in die Kammer 8 zieht. Wenn der Kolben 6 um einen
vorbestimmten Abstand bewegt wird, öffnet das Ventil 21,
so dass die erste Kammer 8 mit der zweiten Kammer 9 verbunden
wird. Daher wird überschüssiges Brems-Fluid
durch die zweite Kammer 9 fließen, und zu dem Haupt-Zylinder 1 zurückkehren.
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Wenn
der Haupt-Zylinder-Druck weiter fällt, öffnet nun das Ventil 15,
so dass der Rad-Brems-Druck dem Haupt-Zylinder-Druck gleich wird, wie in dem Vertikal-Teil
der Linie in 3 gezeigt ist. Obwohl eine Differenz
zwischen dem Haupt-Zylinder-Druck
und dem Rad-Brems-Druck erzeugt wird, wenn die Bremse freigegeben
wird, bewegt sich kaum Fluid in dem Brems-Leitungen, wie bei Ausführungsform
von 1, obwohl sich der Kolben 6 bewegt. Obwohl
sich beim Betätigen
des Ventils 15 (oder dem Verschieben des Kolbens 17)
eine kleine Fluid-Menge bewegt, ist die Beziehung zwischen dem Pedal-Hub
und dem Rad-Brems-Druck
im Wesentlichen die gleiche, wie bei einem herkömmlichen Brems-System. Daher
kann das Pedal-Gefühl gut
gehalten werden.
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Zum
automatischen Bremsen wird das AN-AUS-Ventil 4 geschlossen,
und das Ventil 20 geöffnet,
und die Pumpe 3 wird aktiviert. Der Betrieb beim automatischen
Bremsen ist der gleiche wie mit der Ausführungsform von 1.
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4 zeigt
eine dritte Ausführungsform,
welche neben der automatischen Brems-Funktion die Anti-Blockier-Steuer-/Regel-Funktion aufweist.
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Elemente 1–10 und 12 sind äquivalent
zu den zugeordneten Elementen in 1 und 2.
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Die Überbrückungsleitung 13,
welche das Rückschlag-Ventil 14 aufweist,
die AN-AUS-Ventile 20 und Ventil 21 sind ebenfalls
die gleichen wie in der Ausführungsform
von 2. Daher werden diese Elemente nicht erneut beschrieben.
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Die
Vorrichtung von 4 enthält ein Einlass-Ventil 26,
ein Auslass-Ventil 27 und ein entladenes Fluid-Reservoir 28,
welche in einer herkömmlichen
Antiblockier-Brems-Steuer-/Regel-Vorrichtung in
großem
Umfang verwendet werden.
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Anstelle
des Druck-gesteuerten Ventils 15 von 2 wird
außerdem
ein bekanntes Proportional-Druckreduktions-Ventil 29 (welches
auch als ein Druck-gesteuertes Ventil dient), welches zum ordnungsgemäßen Verteilen
der Brems-Kraft auf die Hinter-Räder verwendet
wird, in der Haupt-Fluid-Leitung 2 bereitgestellt.
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Das
gezeigte Ventil 29 umfasst ein Gehäuse, welches aufweist: eine
Einlass-Öffnung 33 und
eine Auslass-Öffnung 34,
einen gleitbar in dem Gehäuse befestigten,
und mittels einer Feder 30 vorgespannten Kolben 31 und
eine Lippen-Dichtung 32, welche dazu geeignet ist, mit
dem Kolben 31 in Kontakt und aus Kontakt zu kommen. Es
reduziert den Fluid-Druck von der Einlass-Öffnung 33 um eine
vorbestimmte Rate und leitet den reduzierten Druck zu der Auslass-Öffnung 34.
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Dieser
Typ von Ventil ist in gewöhnlicher Weise
in einem Brems-System so befestigt, dass seine Einlass-Öffnung 33 mit
der Leitung verbunden ist, welche zu dem Haupt-Zylinder führt, und
seine Auslass-Öffnung 34 mit
der Leitung verbunden ist, welche zu der Rad-Bremse 10 führt, um
Brems-Kräfte
in einer optimalen Weise auf die vier Fahrzeug-Räder zu verteilen. Aber gemäß der vorliegenden
Erfindung ist das Ventil 29 in einer entgegengesetzten
Weise angeordnet, das heißt
so, dass die Einlass-Öffnung 33 mit
der Leitung verbunden ist, welche zu der Rad-Bremse 10 führt, und
die Auslass-Öffnung 34 mit
der Leitung verbunden ist, welche zu dem Haupt-Zylinder 1 führt. Mit
dieser Anordnung kann Fluid von dem Haupt-Zylinder immer frei durch
das Ventil 29 in die zu der Rad-Bremse 10 führenden
Leitung fließen.
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Während andererseits
der Haupt-Zylinder-Druck über
dem Druck bei Punkt B liegt, verhindert das Ventil 29 Rückwärts-Fluss
von der Rad-Bremse 10 auf den Haupt-Zylinder zu, bis der Haupt-Zylinder-Druck
auf ein solches Niveau abnimmt, dass der Haupt-Zylinder-Druck in
einem vorbestimmten Verhältnis
zu dem Rad-Brems-Druck steht. Sobald das vorbestimmte Verhältnis erreicht ist,
erlaubt das Ventil 29 Rückwärts-Fluss
von der Rad-Bremse 10 auf den Haupt-Zylinder 1 zu.
Wenn der Haupt-Zylinder-Druck
unter den Punkt B fällt, kann
Fluid frei durch das Ventil 29 in beiden Richtungen fließen. Aus
der obigen Beschreibung ist offensichtlich, dass das Ventil 29 von 4 als
ein Ersatz für
das Ventil 15 von 2 verwendet
werden kann. Zahl 35 bezeichnet ein Entlastungs-Ventil.
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Der
Betrieb der Vorrichtung gemäß 4 wird
unten beschrieben.
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Wenn
das Brems-Pedal heruntergedrückt wird,
fließt
Brems-Fluid durch das Ventil 29 auf die Rad-Bremse 10 zu.
Wenn der Haupt-Zylinder-Druck in
dem Graph 5 den Punkt B übersteigt,
wird der Kolben 31 unter dem Haupt-Zylinder-Druck in der
Figur nach links bewegt, bis sein Kopf auf der Lippen-Dichtung 32 aufsitzt.
Daher kann Fluid nicht von der Einlass-Öffnung 33 zu der Auslass-Öffnung 34 fließen. Aber
Fluid kann von der Auslass-Öffnung 34 zu
der Einlass-Öffnung 33 durch
einen rings der Lippen-Dichtung 32 ausgebildeten Durchgang
fließen. Daher
wird der Fluid-Druck von dem Haupt-Zylinder 1 der Rad-Bremse 10 zugeführt.
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Wenn
das Brems-Pedal freigegeben wird, werden sowohl der Durchgang zwischen
dem Kolben 31 und der Lippen-Dichtung 32, als
auch der Durchgang rings der Lippen-Dichtung beide geschlossen, so
dass Fluid nicht durch das Ventil auf den Haupt-Zylinder 1 zu
fließen
kann. Daher fließt
Fluid in der Leitung zwischen dem Ventil 29 und der Rad-Bremse 10 durch
die Leitung 13 in die erste Kammer 8 des Reservoirs 5.
Genau so, wie mit Bezug auf 2 beschrieben,
fließt überschüssiges Fluid
durch die zweite Kammer 9 zurück zum Haupt-Zylinder.
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Wenn
der Haupt-Zylinder-Druck weiter abnimmt, bis das vorbestimmte Druck-Reduktions-Verhältnis erreicht
ist, wird das Proportional-Druckreduktions-Ventil 29 aktiviert,
um unter Beibehalten des vorbestimmten Druck-Reduktions-Verhältnisses
den Rad-Brems-Druck zu reduzieren, wie durch die mit der Strichpunkt-Linie
im Graph von 5 ausgerichtete geneigte Linie
gezeigt. Wenn der Rad-Brems-Druck dem Haupt-Zylinder-Druck gleich wird, öffnet der
Ventil-Teil in dem Proportional-Ventil 29 vollständig.
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Die
geneigte Linie bedeutet, dass der Rad-Druck allmählich abnimmt, bis er dem Haupt-Zylinder-Druck
gleich wird. Andererseits fällt
in der Anordnung von 2 der Rad-Brems-Druck plötzlich auf
das mit dem Haupt-Zylinder-Druck gleiche Niveau, wie aus der Vertikal-Linie
in 3 offensichtlich ist. Daher ist die Vorrichtung
von 4, welche ein Proportional-Druckreduktions-Ventil
verwendet, dahingehend wünschenswerter
als die Vorrichtung von 2, dass sie das Pedal-Gefühl verbessern kann.
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Für automatisches
Bremsen wird, wie bei der Vorrichtung von 2, die Pumpe 3 bei
geschlossenen beziehungsweise geöffneten
AN-AUS-Ventilen 4 und 20 aktiviert.
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Für Antiblockier-Brems-Steuerung/Regelung bei
geöffneten
beziehungsweise geschlossenen AN-AUS-Ventilen 4 und 20 werden
die Einlass-Ventile 26 und das Auslass-Ventil 27 zum
Druck-Reduzieren,
Druck-Wieder-Erhöhen
und Druck-Halten einzeln und selektiv geöffnet und geschlossen. Brems-Fluid
für Druck-Wieder-Erhöhen wird
mittels Aktivieren der Pumpe 3 zugeführt.
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Selbst
während
dem automatischen Brems-Modus wird, wenn das Brems-Pedal gedrückt ist,
das Ventil 27 geöffnet
und das Ventil 26 geschlossen, so dass der Haupt-Zylinder-Druck
auf die Rad-Bremse durch das Ventil 29, Leitung 13 und Ventile 20, 27 übertragen
wird. In diesem Zustand wird, auch wenn die Pumpe 3 weiterhin
Fluid in die Leitung zwischen den Ventilen 4 und 26 entlädt, welche
in diesem Zustand beide geschlossen sind, der Druck in dieser Leitung
nicht exzessiv ansteigen, weil Überschuss-Fluid-Druck
durch das Entlastungs-Ventil 35 entspannt wird. Da Fluid
durch das Entlastungs-Ventil 35 in die erste Kammer 8 zurückgebracht
wird, ist es möglich,
Brems-Fluid in einem
für automatisches
Bremsen ausreichenden Maße
zuverlässig
zuzuführen.
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Die
oben beschriebenen drei Ausführungsformen
können
kombiniert werden oder anderweitig in verschiedenen Weisen modifiziert
werden. Beispielsweise kann die Funktion des Zuführens von Brems-Fluid von der
Pumpe in die erste Kammer 8, wie in der Vorrichtung gemäß 1 verwendet,
der Vorrichtung gemäß 2 oder 4 zugeführt werden.
Außerdem
können
das in der Vorrichtung von 4 verwendete
Einlass-Ventil 26 und
Auslass-Ventil 27 zu der Vorrichtung gemäß 1 oder 2 hinzugefügt werden,
um eine Antiblockier-Funktion hinzuzufügen.
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Anstelle
des in 4 gezeigten Ventils 29 kann irgendein
anderer Typ von bekanntem Proportional-Druckreduktions-Ventil verwendet
werden.
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Selbst
wenn eine kleine Fluid-Menge von der ersten Kammer in die zweite
Kammer leckt, wird sie gemäß der vorliegenden
Erfindung durch Nachfüllen der
zweiten Kammer kompensiert. Daher wird sich das Gesamt-Brems-Fluid-Volumen
in der ersten und zweiten Kammer nicht ändern, so dass kein Bedarf besteht,
Fluid von dem Haupt-Zylinder nachzufüllen. Dies stabilisiert den
Brems-Pedal-Hub.
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Wenn
das Brems-Pedal freigegeben wird, wird in den Ausführungsformen
von 2 und 4 durch die Überbrückungs-Leitung der ersten Kammer Fluid zugeführt, so
dass die erste Kammer mit einer ausreichenden Fluid-Menge gefüllt wird,
auch wenn eine kleine Fluid-Menge aus der ersten Kammer herausleckt.
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In
der Ausführungsform
von 4 eliminiert das Proportional-Druckreduktions-Ventil
jedwede scharfe Änderung
des Fluid-Druckes bei Freigeben der Bremse und verbessert daher
Pedal-Gefühle.